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24.8: Introducción a los sistemas digestivos - Biología


Comparar y contrastar diferentes tipos de sistemas digestivos.

Los animales obtienen su nutrición del consumo de otros organismos. A medida que los animales evolucionaron en complejidad de forma y función, sus sistemas digestivos también evolucionaron para adaptarse a sus diversas necesidades dietéticas.

Qué aprenderá a hacer

  • Identificar las diferentes estructuras necesarias para las dietas herbívoras y depredadoras.
  • Comparar y contrastar diferentes tipos de sistemas digestivos.
  • Explicar las funciones especializadas de los órganos involucrados en el procesamiento de alimentos en el cuerpo.

Actividades de aprendizaje

Las actividades de aprendizaje para esta sección incluyen lo siguiente:

  • Herbívoros, carnívoros y omnívoros
  • Invertebrados y sistemas digestivos de vertebrados
  • Partes del sistema digestivo
  • Autocomprobación: sistemas digestivos

24.8: Introducción a los sistemas digestivos - Biología

Los animales han desarrollado diferentes tipos de sistemas digestivos para ayudar en la digestión de los diferentes alimentos que consumen. El ejemplo más simple es el de un cavidad gastrovascular y se encuentra en organismos con una sola abertura para la digestión. Platelmintos (gusanos planos), Ctenophora (medusas de peine) y Cnidaria (coral, medusas y anémonas de mar) utilizan este tipo de digestión. Las cavidades gastrovasculares, como se muestra en la Figura 1a, son típicamente un tubo ciego o una cavidad con una sola abertura, la "boca", que también sirve como "ano". El material ingerido entra en la boca y pasa a través de una cavidad tubular hueca. Las células dentro de la cavidad secretan enzimas digestivas que descomponen los alimentos. Las partículas de comida son engullidas por las células que recubren la cavidad gastrovascular.

los canal alimenticio, que se muestra en la Figura 1b, es un sistema más avanzado: consta de un tubo con una boca en un extremo y un ano en el otro. Las lombrices de tierra son un ejemplo de un animal con un tubo digestivo. Una vez que la comida se ingiere por la boca, pasa a través del esófago y se almacena en un órgano llamado buche, luego pasa a la molleja donde se bate y se digiere. Desde la molleja, la comida pasa por el intestino, los nutrientes se absorben y los desechos se eliminan en forma de heces, llamadas yesos, a través del ano.

Figura 1. (a) Una cavidad gastrovascular tiene una única abertura a través de la cual se ingieren los alimentos y se excretan los desechos, como se muestra en esta hidra y en esta medusa medusa. (b) Un tubo digestivo tiene dos aberturas: una boca para ingerir alimentos y un ano para eliminar desechos, como se muestra en este nematodo.


Parte 1: Introducción a los sistemas digestivo y excretor.

El cuerpo necesita energía para funcionar y mantener la homeostasis. ¿Cómo absorbe nuestro cuerpo los nutrientes que necesita y excreta los desechos que produce?

Los sistemas digestivo y excretor trabajan juntos para descomponer los alimentos que ingerimos en nutrientes absorbibles y expulsar los desechos. Una cantidad significativa de preguntas de biología en el MCAT cubren directamente el contenido descrito en esta guía, incluida la estructura y función del riñón. Tener un conocimiento profundo de estos sistemas es una ventaja definitiva ahora y en su futura carrera médica.

A lo largo de esta guía encontrará varios en negrita términos que es importante comprender y recordar. Al final de esta guía, también encontrará varias preguntas de estilo MCAT para que pruebe sus conocimientos.


La estructura y función del sistema digestivo

Su sistema digestivo está construido de manera única para hacer su trabajo de convertir sus alimentos en los nutrientes y la energía que necesita para sobrevivir. Y cuando termina con eso, empaca cómodamente sus desechos sólidos, o heces, para su eliminación cuando tiene una evacuación intestinal.

Los principales órganos que componen el sistema digestivo (en orden de función) son la boca, el esófago, el estómago, el intestino delgado, el intestino grueso, el recto y el ano. Ayudándoles en el camino están el páncreas, la vesícula biliar y el hígado.

Así es como estos órganos trabajan juntos en su sistema digestivo.

Boca

La boca es el comienzo del tracto digestivo. De hecho, la digestión comienza incluso antes de que comas un bocado. Sus glándulas salivales se activan cuando ve y huele ese plato de pasta o pan caliente. Después de comenzar a comer, mastica la comida en trozos que se digieren más fácilmente. Su saliva se mezcla con la comida para comenzar a descomponerla en una forma que su cuerpo pueda absorber y usar. Cuando traga, su lengua pasa la comida a la garganta y al esófago.

Esófago

Ubicado en la garganta cerca de la tráquea (tráquea), el esófago recibe la comida de la boca cuando traga. La epiglotis es un pequeño colgajo que se dobla sobre la tráquea mientras traga para evitar que se atragante (cuando la comida entra en la tráquea). Una serie de contracciones musculares dentro del esófago llamadas peristaltismo llevan alimento al estómago.

Pero primero, un músculo en forma de anillo en la parte inferior del esófago, llamado esfínter esofágico inferior, tiene que relajarse para dejar entrar la comida. Luego, el esfínter se contrae y evita que el contenido del estómago regrese al esófago. (Cuando no es así y estos contenidos regresan al esófago, puede experimentar reflujo ácido o acidez de estómago).

Estómago

El estómago es un órgano hueco, o "recipiente", que contiene la comida mientras se mezcla con las enzimas del estómago. Estas enzimas continúan el proceso de descomposición de los alimentos en una forma utilizable. Las células del revestimiento del estómago secretan un ácido fuerte y poderosas enzimas que son responsables del proceso de descomposición. Cuando el contenido del estómago se procesa lo suficiente, se libera en el intestino delgado.

Intestino delgado

Compuesto por tres segmentos (duodeno, yeyuno e íleon), el intestino delgado es un tubo muscular de 22 pies de largo que descompone los alimentos mediante enzimas liberadas por el páncreas y la bilis del hígado. La peristalsis también actúa en este órgano, moviendo los alimentos y mezclándolos con los jugos digestivos del páncreas y el hígado.

El duodeno es el primer segmento del intestino delgado. Es en gran parte responsable del continuo proceso de descomposición. El yeyuno y el íleon en la parte inferior del intestino son los principales responsables de la absorción de nutrientes en el torrente sanguíneo.

El contenido del intestino delgado comienza semisólido y termina en forma líquida después de pasar a través del órgano. El agua, la bilis, las enzimas y la mucosidad contribuyen al cambio de consistencia. Una vez que se han absorbido los nutrientes y el líquido de los restos de comida ha pasado a través del intestino delgado, pasa al intestino grueso o al colon.

Páncreas

El páncreas secreta enzimas digestivas en el duodeno que descomponen las proteínas, las grasas y los carbohidratos. El páncreas también produce insulina y la pasa directamente al torrente sanguíneo. La insulina es la principal hormona de su cuerpo para metabolizar el azúcar.

Hígado

El hígado tiene muchas funciones, pero su trabajo principal dentro del sistema digestivo es procesar los nutrientes absorbidos por el intestino delgado. La bilis del hígado secretada al intestino delgado también juega un papel importante en la digestión de grasas y algunas vitaminas.

El hígado es la "fábrica" ​​química del cuerpo. Toma las materias primas absorbidas por el intestino y produce todas las sustancias químicas que el cuerpo necesita para funcionar.

El hígado también desintoxica las sustancias químicas potencialmente dañinas. Se descompone y segrega muchas drogas que pueden ser tóxicas para el cuerpo.

Vesícula biliar

La vesícula biliar almacena y concentra la bilis del hígado y luego la libera en el duodeno en el intestino delgado para ayudar a absorber y digerir las grasas.

Colon (intestino grueso)

El intestino grueso, o colon, es responsable de procesar los desechos para que el vaciado de los intestinos sea fácil y conveniente. Es un tubo muscular de 6 pies de largo que conecta el intestino delgado con el recto.

El intestino grueso está formado por el ciego, el colon ascendente (derecho), el colon transverso (transversal), el colon descendente (izquierdo) y el colon sigmoide, que se conecta con el recto.

Las heces, o los desechos que quedan del proceso digestivo, pasan a través del colon por medio de la peristalsis, primero en estado líquido y finalmente en forma sólida. A medida que las heces pasan por el colon, se elimina el agua. Las heces se almacenan en el colon sigmoide (en forma de S) hasta que un "movimiento masivo" las vacía en el recto una o dos veces al día.

Normalmente, las heces tardan unas 36 horas en pasar por el colon. Las heces en sí son principalmente restos de comida y bacterias. Estas bacterias "buenas" realizan varias funciones útiles, como sintetizar varias vitaminas, procesar productos de desecho y partículas de alimentos y proteger contra las bacterias dañinas. Cuando el colon descendente se llena de heces o heces, vacía su contenido en el recto para comenzar el proceso de eliminación (una evacuación intestinal).

Recto

El recto es una cámara recta de 8 pulgadas que conecta el colon con el ano. El trabajo del recto es recibir las heces del colon, hacerle saber que hay heces para evacuar (evacuar) y retener las heces hasta que ocurra la evacuación. Cuando algo (gases o heces) ingresa al recto, los sensores envían un mensaje al cerebro. Luego, el cerebro decide si el contenido rectal puede liberarse o no.

Si pueden, los esfínteres se relajan y el recto se contrae, desechando su contenido. Si el contenido no se puede eliminar, el esfínter se contrae y el recto se acomoda para que la sensación desaparezca temporalmente.

El ano es la última parte del tracto digestivo. Es un canal de 2 pulgadas de largo que consta de los músculos del piso pélvico y los dos esfínteres anales (interno y externo). El revestimiento de la parte superior del ano puede detectar el contenido rectal. Le permite saber si el contenido es líquido, gaseoso o sólido.

El ano está rodeado por músculos del esfínter que son importantes para permitir el control de las heces. El músculo del piso pélvico crea un ángulo entre el recto y el ano que evita que las heces salgan cuando no se supone que deben hacerlo. El esfínter interno siempre está tenso, excepto cuando las heces ingresan al recto. Esto nos mantiene continentes (evita que hagamos caca involuntariamente) cuando estamos dormidos o no somos conscientes de la presencia de heces.

Cuando tenemos ganas de ir al baño, confiamos en nuestro esfínter externo para sostener el taburete hasta llegar al inodoro, donde luego se relaja para liberar el contenido.


Como sugiere la palabra monogástrico, este tipo de sistema digestivo consta de una ("mono") cámara del estómago ("gástrico"). Los seres humanos y muchos animales tienen un sistema digestivo monogástrico como se ilustra en [enlace]ab. El proceso de digestión comienza con la boca y la ingesta de alimentos. Los dientes juegan un papel importante en masticar (masticar) o descomponer físicamente los alimentos en partículas más pequeñas. Las enzimas presentes en la saliva también comienzan a descomponer químicamente los alimentos. El esófago es un tubo largo que conecta la boca con el estómago. Mediante la peristalsis, o contracciones del músculo liso en forma de onda, los músculos del esófago empujan la comida hacia el estómago. Para acelerar las acciones de las enzimas en el estómago, el estómago es un ambiente extremadamente ácido, con un pH entre 1,5 y 2,5. Los jugos gástricos, que incluyen enzimas en el estómago, actúan sobre las partículas de alimentos y continúan el proceso de digestión. La descomposición adicional de los alimentos tiene lugar en el intestino delgado, donde las enzimas producidas por el hígado, el intestino delgado y el páncreas continúan el proceso de digestión. Los nutrientes se absorben en el torrente sanguíneo a través de las células epiteliales que recubren las paredes del intestino delgado. El material de desecho viaja al intestino grueso donde se absorbe el agua y el material de desecho más seco se compacta en las heces y se almacena hasta que se excreta por el recto.



Introducción a la nutrición animal

Todos los organismos vivos necesitan nutrientes para sobrevivir. Si bien las plantas pueden obtener las moléculas necesarias para la función celular a través del proceso de fotosíntesis, la mayoría de los animales obtienen sus nutrientes mediante el consumo de otros organismos. A nivel celular, las moléculas biológicas necesarias para la función animal son los aminoácidos, las moléculas de lípidos, los nucleótidos y los azúcares simples. Sin embargo, los alimentos consumidos consisten en proteínas, grasas y carbohidratos complejos.

Los animales deben convertir estas macromoléculas en moléculas simples necesarias para mantener las funciones celulares, como ensamblar nuevas moléculas, células y tejidos. La conversión de los alimentos consumidos en los nutrientes necesarios es un proceso de varios pasos que implica la digestión y la absorción. Durante la digestión, las partículas de alimentos se descomponen en componentes más pequeños y luego son absorbidas por el cuerpo.

Uno de los desafíos en la nutrición humana es mantener un equilibrio entre la ingesta, el almacenamiento y el gasto energético de los alimentos. Los desequilibrios pueden tener graves consecuencias para la salud. Por ejemplo, comer demasiados alimentos sin gastar mucha energía conduce a la obesidad, lo que a su vez aumentará el riesgo de desarrollar enfermedades como la diabetes tipo 2 y las enfermedades cardiovasculares. El reciente aumento de la obesidad y las enfermedades relacionadas hace que comprender el papel de la dieta y la nutrición en el mantenimiento de una buena salud sea aún más importante.


Preguntas y respuestas de opción múltiple del sistema digestivo

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Cuestionario de preguntas y respuestas de MCQ del sistema digestivo

1. Los órganos digestivos accesorios incluyen todos los siguientes, EXCEPTO

2. ¿Qué constituyente de la bilis tiene una función digestiva?

3. La acidez suele ser la causa

  1. por efectos del jugo gástrico en el intestino delgado
  2. estómago
  3. corazón
  4. esófago
  1. hace solo la digestión química
  2. hace solo digestión mecánica
  3. hace digestión química y mecánica
  4. inicia la digestión química de los alimentos con almidón

5. El tracto gastrointestinal (tracto GI) incluye todo lo siguiente, EXCEPTO

6. La enzima amilasa salival funciona para digerir

7. Los músculos del esófago aprietan la comida hacia abajo mediante el proceso de

8. La peristalsis ocurre en el tracto digestivo.

  1. solo en el estómago, el intestino delgado y el intestino grueso
  2. solo en el intestino delgado y grueso
  3. solo en el estómago y el intestino delgado
  4. desde la faringe hasta el ano

9. Jugos gástricos en el estómago.

  1. matar bacterias
  2. trabajar juntos para digerir la comida
  3. incluir ácido clorhídrico
  4. Todo lo anterior

10. ¿Qué tipo de movimientos ocurren cuando los músculos lisos se contraen rítmicamente en pequeñas secciones del tubo?


Descripción general del sistema digestivo

El sistema digestivo está formado por el tracto digestivo (boca, esófago, estómago, intestino delgado, intestino grueso, ano) junto con otros órganos que ayudan en la digestión, como la lengua, el páncreas y el hígado. Durante la digestión, los alimentos y los líquidos se descomponen en partes más pequeñas, que luego el cuerpo usa para construir y nutrir las células y suministrar energía. Su cuerpo necesita nutrientes para mantenerse saludable, por eso la digestión es tan importante.

El ejercicio puede desempeñar un papel en el proceso de digestión, de formas que pueden ser beneficiosas y, en raras ocasiones, perjudiciales.


Dr. D.R. Johnson, Centro de Biología Humana

El sistema digestivo prepara los alimentos para que los utilicen cientos de millones de células corporales. Los alimentos cuando se ingieren no pueden llegar a las células (porque no pueden atravesar las paredes intestinales hasta el torrente sanguíneo y, si pudiera, no estarían en un estado químico útil. El intestino modifica los alimentos física y químicamente y elimina los desechos inutilizables. Modificación física y química ( digestión) depende de las secreciones exocrinas y endocrinas y del movimiento controlado de los alimentos a través del tracto digestivo.

Boca Los alimentos ingresan al sistema digestivo a través de la boca o la cavidad bucal, con una membrana mucosa revestida. Los labios (labios) protegen su abertura exterior, las mejillas forman las paredes laterales, el paladar duro y el paladar blando forman el techo anterior / posterior. Comunicación con la cavidad nasal detrás del paladar blando. El piso es lengua musculosa. La lengua tiene inserciones óseas (apófisis estiloides, hueso hioides) adheridas al piso de la boca por medio del frenillo.
Salida posterior de la boca protegida por un anillo de amígdalas palatinas / linguales. Agrandamiento = dolor de garganta, amigdalitis.
La comida primero es procesada (mordida) por los dientes, especialmente los incisivos anteriores. Las porciones de tamaño adecuado luego se retienen en la boca cerrada y se mastican o mastican (especialmente con los dientes de las mejillas, premolares, molares) con la ayuda de la saliva. Las glándulas salivales conducidas se abren en varios puntos hacia la boca. Este proceso involucra los dientes (los músculos de la masticación mueven las mandíbulas) y la lengua (músculos extrínsecos e intrínsecos). Avería mecánica, más alguna sustancia química (ptialina, enzima en la saliva). Las papilas gustativas permiten la apreciación, también muestran los peligros potenciales (productos químicos, toxinas)

Al salir de la boca, un bolo de alimento debe atravesar el tracto respiratorio (la tráquea es anterior al esófago) mediante un mecanismo complicado conocido como deglución o deglución que vacía la boca y asegura que el alimento no ingrese a la tráquea.
La deglución implica la actividad coordinada de la lengua, el paladar blando, la faringe y el esófago. La primera fase (bucal) es voluntaria, y la lengua empuja los alimentos hacia la faringe. Después de esto, el proceso es reflejo. La lengua bloquea la boca, el paladar blando cierra la nariz y la laringe se eleva para que la epiglotis cierre la tráquea. La comida se mueve así hacia la faringe y hacia adelante por peristalsis ayudada por la gravedad. Si intentamos hablar mientras tragamos, la comida puede entrar en las vías respiratorias y un reflejo de la tos expulsa el bolo.

El esófago (alrededor de 10 '') es la primera parte del tracto digestivo propiamente dicho y comparte su estructura distintiva. Las capas de tejido básico del intestino son
1. mucosa. Membrana de revestimiento más interna y húmeda. Epitelio (escamoso estratificado resistente a la fricción en el esófago, simple más allá) más un poco de tejido conectivo y músculo liso.
2. submucosa. Capa de tejido conectivo blando, vasos sanguíneos, nervios, linfáticos
3. muscularis externa. Capa interna típicamente circular, capa externa longitudinal de músculo liso
4. fluido seroso que produce una sola capa.

Cavidad abdominal del lado izquierdo en forma de C (porque el hígado está a la derecha). El esfínter cardioesofágico que protege la entrada del esófago tiene una integridad anatómica dudosa (aunque funcionalmente sirve el grifo diafragmático). El esfínter pilórico que protege la salida está mucho mejor definido. Fondo, cuerpo y píloro reconocidos como regiones distintas. El estómago segrega tanto ácido como moco (para protegerse). Superficie aumentada por rugosidad. Sirve como un almacén temporal de alimentos que también son batidos por capas musculares (tres aquí) para formar quimo, una sustancia cremosa que se evacua a través del esfínter pilórico al duodeno.

Primera parte del intestino delgado. En forma de C de 10 '' de largo y curvas alrededor de la cabeza del páncreas y la entrada del conducto biliar común (órganos accesorios de la digestión, páncreas, hígado, ver más abajo). Aquí comienza la degradación química de pequeñas cantidades controladas de alimentos controlados por el esfínter pilórico, enzimas secretadas por el páncreas y el propio duodeno ayudadas por la bilis emulsionante (que también reduce el pH). Úlceras duodenales causadas por el vertido del contenido ácido del estómago en la pared duodenal opuesta al esfínter.

El yeyuno (8 pies) y el íleon (12 pies) continúan el proceso degenerativo. Superficie aumentada por plica circulares (pliegues circulares) que llevan vellosidades: las células de las vellosidades llevan microvellosidades. Cada vellosidad tiene un capilar y uno lácteo (capilar linfático). La absorción de los alimentos digeridos se realiza a través de éstos hacia el rico drenaje venoso y capilar del intestino. Hacia el final del intestino delgado son más frecuentes las acumulaciones de tejido linfoide (placas de Peyer). Los residuos de alimentos no digeridos son ricos en bacterias.

El yeyuno termina en el ciego. Caecum es una pequeña evaginación en forma de saco, importante en algunos animales como depósito de bacterias / otros organismos capaces de digerir la celulosa. Un apéndice con terminación ciega puede causar problemas (apendicitis) si está infectado. El intestino grueso tiene tres bandas musculares longitudinales (taenia coli) con protuberancias en la pared (haustra) entre ellas. Estos pueden evaginarse en los ancianos para convertirse en divertículos e infectarse en la diverticulitis.
El intestino grueso reabsorbe agua y luego elimina los residuos más secos como heces. Las regiones reconocidas son el colon ascendente, desde el apéndice en la ingle derecha hasta un ángulo en el hígado, el colon transverso, el hígado al bazo, el colon descendente, el bazo a la ingle izquierda, luego el colon sigmoide (en forma de S) hasta la línea media y el ano. El ano tiene esfínter voluntario e involuntario y capacidad para distinguir si el contenido es gaseoso o sólido. No hay vellosidades en el intestino grueso, pero muchas células caliciformes secretan moco lubricante.

Órganos digestivos accesorios

Tres pares, parótida, submandibular, sublingual. Las paperas comienzan como parotiditis infecciosa en las glándulas parótidas de la mejilla. Los demás se abren al suelo de la boca. La saliva es una mezcla de moco y fluidos serosos, cada uno de los cuales se produce en diferentes grados en varias glándulas. También contiene amilasa salival (comienza a descomponer el almidón) lisozima (antibacteriana) y anticuerpos IgA. En algunos mamíferos (¡y serpientes!) La saliva puede ser venenosa, calmando a las presas vivas.

Glándula endocrina y exocrina. La parte exocrina produce muchas enzimas que ingresan al duodeno a través del conducto pancreático. La parte endocrina produce insulina, regulador del azúcar en sangre.

La bilis, un líquido verdoso acuoso, es producido por el hígado y secretado a través del conducto hepático y el conducto cístico a la vesícula biliar para su almacenamiento, y de allí a demanda a través del conducto colédoco hasta una abertura cerca del conducto pancreático en el duodeno. Contiene sales biliares, pigmentos biliares (principalmente bilerubina, esencialmente la parte de la hemoglobina que no es hierro), colesterol y fosfolípidos. Las sales biliares y los fosfolípidos emulsionan las grasas, el resto simplemente se excreta. Los cálculos biliares generalmente se basan en el colesterol, pueden bloquear los conductos biliares hepáticos o comunes y causar dolor e ictericia.

Multifuncional: importante en este contexto, ya que los capilares del intestino delgado drenan la grasa y otros linfáticos ricos en nutrientes a través del sistema portal hepático.


La emesis, o vómito, es la eliminación de los alimentos por expulsión forzada por la boca. A menudo es en respuesta a un irritante que afecta el tracto digestivo, incluidos, entre otros, virus, bacterias, emociones, visiones e intoxicación alimentaria. Esta expulsión contundente de la comida se debe a las fuertes contracciones que producen los músculos del estómago. El proceso de emesis está regulado por la médula.

La digestión comienza con la ingestión, donde la comida se lleva a la boca. La digestión y la absorción tienen lugar en una serie de pasos con enzimas especiales que juegan un papel importante en la digestión de carbohidratos, proteínas y lípidos. La eliminación describe la eliminación del contenido de alimentos no digeridos y los productos de desecho del cuerpo. Si bien la mayor parte de la absorción ocurre en el intestino delgado, el intestino grueso es responsable de la eliminación final del agua que queda después del proceso de absorción del intestino delgado. Las células que recubren el intestino grueso absorben algunas vitaminas, así como las sales y el agua sobrantes. El intestino grueso (colon) también es donde se forman las heces.


Ver el vídeo: Sistemas Digestivos - Biología (Enero 2022).